Soojuspumba dimensioneerimine

Soojuspumpade puhul on väga oluline õige võimsusega soojuspumba valimine ehk dimensioneerimine. Soojuspumpa ei dimensioneerita maksimaalsele vajatavale küttevõimsusele, sest see on ebaökonoomne ja lühendab soojuspumba eluiga. Sel juhul töötaks soojuspump suurema osa aastast väga lühiajaliste tsüklitega ja teeks palju sisse-välja lülitusi. Oluliselt säästlikum ja tõhusam on pikaajalisem pidev töötamine. Hoiduda tuleb ka aladimensioneerimisest ehk liiga väikse võimsusega soojuspumba valimisest. Liiga väikese võimsusega soojuspump toodab odavat soojusenergiat 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 ning 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.

kestusgraafik_2

Täpse kütteenergiavajaduse teadasaamiseks pöörduge endale sobiva ESPL-i 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.

Soojuspumbasüsteemi 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/aastas5000 kWh/aastas Ruumi temperatuurPäikese- ja inimsoojus katab umbes 21 ºC15 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