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Eigenschaften und Funktionalitäten der Inverter-Wärmepumpe. VRV-System.
Basierend auf der Studie zum Energieausweis bieten wir in diesem Beitrag Informationen zu den Inverter-Wärmepumpe vor den Einrichtungen, um deren Funktionsweise und Eigenschaften besser zu verstehen. Hervorhebung der bekannten COP und EER, die die Inverter-Wärmepumpen.
Für die Gebäudeklimatisierung gibt es verschiedene Alternativen. Eine davon ist die Wärmepumpe, die kalte oder warme Luft bereitstellen kann. In diesem Beitrag werde ich versuchen zu erklären, was ein System von Luft-Luft-Wärmepumpe, und später der Wechselrichter und das vrv-System.
Wichtig ist auch zu verstehen Was ist der COP und der EER, um zu interpretieren, welches unter dem Gesichtspunkt der Energieeinsparung das effizienteste Gerät ist.
Was ist Kältemittel?
Diese Systeme basieren auf dem Betrieb einer herkömmlichen Klimaanlage. Sicherlich haben Sie das Wort Kältemittel gehört und es mit der Klimaanlage eines Autos, einem Kühlschrank usw. in Verbindung gebracht. Aber Sie werden sich fragen, wie kann man mit einem Kältemittel Kälte erzeugen?
Damit du verstehst, Kältemittel ist eine Flüssigkeit, die Wärme bei niedrigem Druck und niedriger Temperatur aufnehmen kann, und geben es unter hohem Druck und hoher Temperatur ab. Dazu benötigen wir besondere Eigenschaften dieser Flüssigkeit.
Eine der Haupteigenschaften (neben vielen anderen) ist die sehr niedrige Siedetemperatur (Wechsel von flüssig zu gasförmig). Als nächstes, und um Ihnen eine Vorstellung zu geben, gebe ich verschiedene Siedetemperaturen (bei Atmosphärendruck) an:
- Wasser… 99,98ºC
- Ethanol … 78,37ºC
- Ammoniak…. -33,34ºC
- Kältemittel R410A… -51,58ºC
Stellen Sie sich vor, wir "einschließen" diese Flüssigkeit in einen Rohrkreislauf (Kupfer) und bringen sie in Kontakt mit der Umgebung, die wir kühlen möchten; Das Kältemittel nimmt die Wärme auf und verdampft leicht (denken Sie an die niedrigen Siedetemperaturen), was bedeutet, dass alles, was mit diesem Teil des Kreislaufs in Kontakt kommt, kalt ist. Daher absorbiert das Kältemittel Wärme bei niedriger Temperatur und niedrigem Druck und ändert seinen Zustand von flüssig zu gasförmig. Dieser Teil des Kreislaufs wird VERDAMPFER genannt.
Es ist notwendig, die vom Kältemittel aufgenommene Wärme abzugeben. Dazu tritt das Niederdruckgas aus dem Verdampfer aus. Es ist notwendig, dass der Druck und die Temperatur des Gases hoch sind, damit der Zustand mit dem KOMPRESSOR flüssig wird.
Sobald Druck und Temperatur erhöht werden, muss das Kältemittel flüssig werden, dh kondensieren. Diese Zustandsänderung erfolgt im KONDENSATOR, wobei die aufgenommene Wärme an die Umgebung abgegeben wird. Um den Kreislauf neu zu starten, muss das flüssige Hochdruck-Kältemittel diesen absenken. Dazu wird vor dem VERDAMPFER ein EXPANSIONSVENTIL eingefügt.
Um den Verdampfungs- und Kondensationsprozess zu erleichtern, werden Luftströme durch Ventilatoren verwendet, die die Verdampfung wirklich beschleunigen, indem sie den erforderlichen Luftstrom bereitstellen. Ebenso ist ein Ventilator im Kondensator enthalten, um die Wärme abzugeben.
Als Zusammenfassung,Bleiben Sie bei der Idee, dass durch die Rohre in einem geschlossenen Kreislauf ein KÄLTEMITTEL fließt, das im VERDAMPFER (kalte Zone) Wärme aufnimmt und im KONDENSATOR (heiße Zone) Wärme abgibt.
Wenn Sie tiefer gehen und mehr visuell verstehen möchten, hinterlasse ich Ihnen einige sehr interessante Videos, in denen all diese Konzepte anschaulich erklärt werden.
Was sind Wärmepumpensysteme
Wie oben gezeigt, können wir eine Gebäudeeinheit, in der sich die Verdampfereinheit befindet, mit Kaltluft versorgen.
Der Wärmepumpe, kann es den Kältekreislauf umkehren und liefert so im Winter Wärme (die Innenausstattung würde als Verflüssiger und die Außenseite als Verdunstereinheit fungieren) und im Sommer würde sie Kälte liefern (die Innenausstattung würde als Verdunstereinheit fungieren und die außen als Verflüssigungssatz) . Die Außeneinheit/en enthalten den Kompressor.
Durch das "Spielen" mit dem Konzept von Verdampfer- und Verflüssigereinheit können daher unterschiedliche Wärmepumpensysteme konfiguriert werden:
- Kompakte Ausstattung: die alten Modelle, die in die Fenster eingebaut wurden
- Split-Ausrüstung: ein Außengerät und ein Innengerät.
- Multisplit-Ausrüstung: ein oder mehrere Außengeräte und mehrere Innengeräte
Ich möchte darauf hinweisen, dass all diese Systeme in der Energiezertifizierungssoftware allgemein als unizone oder multizone DIRECT EXPANSION SYSTEMS bezeichnet werden.
Es gibt viele Modelle von Innen- und Außengeräten, für Hausanlagen, Wohn- oder Tertiärgebäude, wir können es in diesem Artikel über Klimatisierungsarten sehen.
Haben Sie jemals Kassettengeräte, Kanalgeräte, dekorative Geräte usw. gesehen; Daher gibt es eine Vielzahl von Produkten, um von zu Hause bis ins Krankenhaus zu klimatisieren. Ich empfehle Ihnen, die Websites der Hersteller zu besuchen und einen Blick in die Kataloge zu werfen; In ihnen entdecken Sie eine Vielzahl von technischen Merkmalen und Verwendungsmöglichkeiten der Geräte.
Was ist ein Wechselrichtersystem
Wie wir gesehen haben, ist es notwendig, um die Temperatur und den Druck des Kühlgases zu erhöhen, Vorhandensein eines Kompressors.Dieses wichtige Element ist der Hauptverbraucher von elektrischer Energie in einem Luft-Luft-Wärmepumpensystem.. Und was haben sich die Hersteller gedacht, um den Energieverbrauch dieser Geräte zu senken? Gut auf den Betrieb des Kompressors einwirken.
Im Klimaanlagen Die konventionelle Raumtemperaturregelung erfolgt mit einem Thermostat, der durch Stoppen und Starten des Geräts und folglich des Kompressors wirkt, bei dem die Stromverbrauchsspitzen sehr hoch sind. Es heißt Alles-Nichts-Systeme.
Der Wechselrichtersystem oder wie viele es nennen, die Wechselrichterausrüstung, wirkt auf den Kompressor, indem er seine Drehzahl variiert und sich an den geforderten Wärmebedarf anpasst, für den wir mit einem Frequenzregler kontinuierliche Starts und Stopps vermeiden. Sie werden Proportionalsysteme genannt.
Die zwei Hauptvorteile eines Wechselrichtersystems sind:
1. - Komfort.
- Die Solltemperatur wird viel schneller erreicht als bei einem konventionellen System
- Hält die gewünschte Temperatur mit weniger Aufwand und minimalen Kälte- oder Wärmeüberschüssen
- Niedrigerer Geräuschpegel
Sie können in dieser Grafik die großen Temperaturschwankungen bei einem konventionellen System (Festdrehzahl) sehen, während sie bei Wechselrichtersystemen sehr klein sind (ca. + 1 / -1 °C).
2. - Energieeinsparungen
- Wir vermeiden ständige Verdichterstarts und optimieren die Energieerzeugung
- Weniger Wartung durch Reduzierung des mechanischen Verschleißes des Kompressors.
Was ist ein VRV-System
Die Initialen desVRV-System bedeuten "Variable Kältemittelmenge", obwohl der genaue Begriff für die VRV-Betrieb möchten „Variabler Kältemittelfluss“.
Im Gegensatz zur herkömmlichen Wärmepumpe hat dieses System die Fähigkeit, den den Verdampfungs-Kondensations-Batterien zugeführten Kältemittelfluss zu variieren, wodurch die Temperaturbedingungen der zu klimatisierenden Räumlichkeiten effektiver gesteuert werden. Das klingt nach uns, nicht wahr?
Klar. Alle Systeme, die INVERTER genannt werden, sind VRV-Systeme, obwohl der erste Begriff in der Werbung für den Haus- und Wohnungsmarkt verwendet wird.
Wenn wir von einem VRV-System sprechen, denken wir daher an ein tertiäres Gebäude mit zahlreichen Außen- und Inneneinheiten. Jedes Innengerät arbeitet unabhängig von den anderen und fordert die benötigte Kältemittelmenge an. Ein elektronisches Expansionsventil lässt die erforderliche Kältemittelmenge durch.
Eine bestimmte Anzahl von Innengeräten "hängt" an jedem Außengerät, unter Berücksichtigung der Beschränkungen des Herstellers in Bezug auf Wärmeleistungen und Rohrabstände, neben anderen Variablen.
Was ist ein VRV-System mit Wärmerückgewinnung
Wie wir bereits gesehen haben, bedeutet die Verdampfung des Kältemittels zum Kühlen eines Raums dessen Kondensation und die Übertragung von Wärme an die äußere Umgebung. Diese Kondensationswärme wird in Luft-Luft-Systemen normalerweise nach außen verschwendet. Systeme mitWärmerückgewinnung Sie ermöglichen es Ihnen, diese Wärme an einen anderen Ort zu nutzen, an dem Wärme benötigt wird.
Stellen wir uns ein Gebäude mit einer Glasfassade nach Süden und einem anderen nach Norden vor. Nehmen wir einen Tag an, an dem die Außentemperatur niedrig ist, aber ab Mittag auf die Südfassade direkt die Sonne scheint. Möglicherweise benötigen die Räume an der Nordfassade Wärme und die Räume an der Südfassade (aufgrund der Sonnenindizes und hoher Auslastung) Kältebedarf. Bis vor wenigen Jahren hatten wir mit einem konventionellen VRV-System nur die Möglichkeit, Wärme oder Kälte bereitzustellen.
Der VRV-Systeme Mit der Wärmerückgewinnung ermöglichen sie die gleichzeitige Bereitstellung von Wärme und Kälte, indem sie das Kältemittel im gasförmigen Zustand von den Verdampfungseinheiten zu den Heizeinheiten „transportieren“ und dort Gaskondensation erzeugen. Dann kehrt die kondensierte Flüssigkeit zu den Verdampfungseinheiten zurück.
Diese intelligente Verteilung des Kältemittels erfolgt über ein ausgeklügeltes elektronisches Steuerungssystem.
Daher hat ein VRV-System mit Wärmerückgewinnung die Vorteile eines VRV-Systems mit dem Zusatz, dass Wärme von Raum zu Raum transportiert werden kann, ohne sie zu verschwenden.
Was ist der COP im EER
Der COP und der EER einer Wärmepumpe, wir sie geben den Wirkungsgrad der Geräte an, die bei Hitze bzw. Kälte arbeiten.
Die beteiligten Energien sind die vom Kompressor aufgenommene elektrische Leistung (W), die vom Verflüssiger gelieferte Heizleistung (Qc) und die vom Verdampfer aufgenommene Heizleistung (Qf). Der Energieerhaltungssatz verlangt:
Wenn wir bedenken, dass das Ziel darin besteht, Wärme bereitzustellen, die Nutzenergie der Wärmepumpe ist Qc. Die Energie, die wir verwenden werden, um Qc zu erzeugen, ist W. Somit wäre die Wärmeeffizienz dieser Maschine:
Wir beobachten, dass wir angerufen haben POLIZIST zum Wirkungsgrad der Wärmepumpe. Die Initialen COP, sind die Initialen im Englischen "Coefficient of Performance", die mit Leistungszahl übersetzt werden können.
Nehmen wir an, der COP einer Wärmepumpe beträgt 3,5. Das bedeutet, dass jede elektrische kWh in 3,5 kWh Wärme umgewandelt wird. Ein Elektroherd zum Beispiel wandelt 1 kWh Strom in 1 kWh Wärme um. Schauen Sie sich daher die Effizienz von Wärmepumpen an.
Ähnlich,wenn wir bedenken, dass das Ziel darin besteht, Kälte zu liefern, der nützliche Effekt ist die Wärme, die der kalten Glühbirne entzogen wird.
Obwohl es im Ausdruck als COP erscheint, heißt es eigentlichEER (Energy Efficiency Ratio) und ist immer niedriger als der COP in der Hitze.
Daher erhalten wir mit diesen beiden Werten eine Vorstellung von der Effizienz der von uns untersuchten Wärmepumpe. Als nächstes zeige ich Ihnen einige Grafiken zur Kennzeichnung von Klimaanlagen nach COP und EER.
Was wäre das Fazit
Derzeit gibt es, wie wir gesehen haben, einige Inverter- und VRV-Klimaanlagen, sehr fortschrittlich, wobei die Elektronik diese Geräte zu sehr effizienten Systemen mit enormen Vorteilen gemacht hat, sogar mit der Möglichkeit der Wärmerückgewinnung, was sie aus Sicht der sehr wettbewerbsfähig macht Energie sparen. Daher sind sie Systeme, die bei der Klimatisierung jeder Art von Gebäude zu berücksichtigen sind.
Artikel erstellt von Paulino Rivas García (Ingenieur für Industrietechnik - Installations- / Energieeffizienz-Ingenieur) Inhaber von http://www.instalacionesyeficienciaenergetica.com/ in Zusammenarbeit mit OVACEN.
