Soojuspumba dimensioneerimine
Soojuspumpade puhul on väga oluline õige dimensioneerimine. Soojuspumpasid ei dimensioneerita maksimaalsele vajatavale küttevõimsusele, sest see on ebaökonoomne ja lühendab pumba eluiga. Sellisel juhul töötaks soojuspump suurema osa aastast pidevalt väga lühiajaliselt ja oleks palju sisse-välja lülitusi. Oluliselt säästlikum ja efektiivsem on pikaajalisem pidev töötamine. Hoiduda tuleb ka aladimensioneerimisest. Kui valida liiga väikese võimsusega soojuspump, siis toodab soojuspump odavat soojust liiga vähe ning kasutab liigselt lisakütet.
Kui elektriküttega maja energiakulu küttele ja soojale veele on 20000 kWh aastas, siis maksimaalne vajalik küttevõimsus on ligikaudu 8 kW.
Täpset soojusenergiavajadust mõjutavad mitmed asjaolud: energialekked, kasutatud soojustusmaterjal ja selle paksus, maja asend tuulte suhtes, eluruumide suurus ja paljud muud tegurid. Soojus kandub (kaob) läbi seinte, akende, ventilatsiooni jne.
Oma kodu soojuskoormuse ja energiakulu iseseisvaks väljaarvutamiseks võib kasutada lihtsustatud kogemuslikke seoseid:
-
1 m² kütmiseks kulub umbes 50-70W, kui toa kõrgus on ~2,5 m ja aknad ning uksed keskmise suurusega
-
üks inimene kulutab aastas ligikaudu 1000 - 1500 kWh soojusenergiat tarbeveele
-
kahe tunni jooksul ventileeritakse ½ maja kubatuurist. Õhk vahetub 12 korda ööpäevas, kui ventilatsioon on õigesti projekteeritud ja seadistatud
Täpse kütteenergiavajaduse teadasaamiseks pöördu endale sobiva ESPEL liikmesfirma soojusinseneride poole.
Pikaaegsed kogemused näitavad, et soojuspump dimensioneeritakse 60-75% maksimaalsest vajatavast küttevõimsusest. See katab sõltuvalt valitud soojusallikast ligikaudu 70-95% aastasest kütteenergiavajadusest. Vajalik lisaenergia saadakse kasutades elektriküttekeha või lisaküttekatelt.
Dimensioneerimisel peab kindlasti lähtuma välisõhu arvutuslikust temperatuurist (VAT), mis on nt Tallinnas -22 ºC ja arvutuslikust sisetemperatuurist, mis on vastavalt +21 ºC. Õige dimensioneerimise korral peaks soojuspump töötama keskmiselt 3000 - 4500 töötundi aastas.
DIMENSIONEERIMISE NÄIDE
Allpool on tabeli kujul toodud kaks näidet 200 m² maja tarbeks dimensioneeritud maasoojuspumba kohta. Näidetes on kasutatud muutuva ja fikseeritud kondenseerumisega maasoojuspumpa. Soojusallikaks on savine maapind. Loe erinevate kondenseerumisprintsiipide kohta maasoojuspumpade alalõigust.
|
Süsteemi andmed
|
| |
|
Soojuspumba nimivõimsus
|
10 kW
|
Aasta keskmine temperatuur
|
5 ºC
|
|
Kogu küttevõimsus
|
12 kW
|
Välisõhu arvutuslik temperatuur (VAT)
|
-22 ºC
|
|
Neto soojusenergia vajadus va majapidamise elekter,
millest soojale tarbeveele
|
35 229 kWh/aastas
5000 kWh/aastas
|
Ruumi temperatuur
Päikese- ja inimsoojus katab umbes
|
21 ºC
15 ºC
|
|
Küttevõimsuse vajadus
|
12,6 kW
|
Arvutuslik pealevoolutemperatuur
|
40 ºC
|
| |
|
Arvutuslik tagasivoolutemperatuur
|
35 ºC
|
| |
|
|
|
|
Energiakulu soojuspumbaga muutuva kondenseerumise korral
|
| |
|
Soojuspumba väljundsoojusenergia
|
34 957 kWh/aastas
|
Soojuspumba poolt tagatud energia
|
99%
|
|
Soojuspumbaga tarbitav elektrienergia
|
7846 kWh/aastas
|
Soojuspumba poolt tagatud võimsus
|
74%
|
|
Lisaenergia vajadus, neto
|
265 kWh/aastas
|
Aastane soojustegur SPF
|
4,5
|
|
Lisaenergia (100% elekter)
|
265 kWh/aastas
|
Aastane soojustegur kokku
|
4,3
|
|
Soovitatav lisavõimsus, neto
|
3,3 kW
|
Sooja tarbevee tootmine
|
100%
|
|
Kogu elektrienergia kulu, bruto
|
8111 kWh/aastas
|
|
|
|
Kokkuhoid soojuspumbaga
|
27 118 kWh/aastas
|
|
| |
|
|
|
Kollektori andmed:
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
Maakollektori pikkus
|
600 m
|
Siseneva külmakandja temperatuur
|
0 ºC
|
|
Kontuuride arv
|
2
|
Külmakandja temperatuuride vahe
|
3 ºC
|
|
Energia ammutamine
|
46 kWh/m
|
|
|
|
Erivõimsuse ammutamine
|
13 W/m
|
|
|
| |
|
|
|
| |
|
|
|
|
Energiakulu soojuspumbaga fikseeritud kondenseerumise korral
|
| |
|
Soojuspumba väljundsoojusenergia
|
34 204 kWh/aastas
|
Soojuspumba poolt tagatud energia
|
97%
|
|
Soojuspumbaga tarbitav elektrienergia
|
11 431 kWh/aastas
|
Soojuspumba poolt tagatud võimsus
|
63%
|
|
Lisaenergia vajadus, neto
|
1018 kWh/aastas
|
Aastane soojustegur SPF
|
3,0
|
|
Lisaenergia (100% elekter)
|
1018 kWh/aastas
|
Aastane soojustegur kokku
|
2,8
|
|
Soovitatav lisavõimsus, neto
|
4,7 kW
|
Sooja tarbevee tootmine
|
100%
|
|
Kogu elektrienergia kulu, bruto
|
12 449 kWh/aastas
|
|
|
|
Kokkuhoid soojuspumbaga
|
22 780 kWh/aastas
|
|
|
| |
|
|
|
|
Kollektori andmed:
|
|
Maakollektori pikkus
|
508 m
|
Siseneva külmakandja temperatuur
|
0 ºC
|
| |
|
|
|
|
Kontuuride arv
|
2
|
Külmakandja temperatuuride vahe
|
3 ºC
|
|
Energia ammutamine
|
46 kWh/m
|
|
|
|
Erivõimsuse ammutamine
|
11 W/m
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
