Jaki jest punkt biwalencji?
%25203%2520(1).webp)
Stefano Fonseca jest inżynierem energii i środowiska z ponad sześcioletnim doświadczeniem w zakresie technicznego wyposażenia budynków (TGA). Łączy wiedzę techniczną z pasją do zrozumiałej komunikacji. Od ponad pięciu lat pisze jako niezależny redaktor na temat energii odnawialnej i zrównoważonego życia, w szczególności o fotowoltaice i pompach ciepła.
Nowoczesne systemy grzewcze są zaprojektowane z myślą o wydajnej i zrównoważonej pracy. Jednak w niektórych sytuacjach samo główne źródło ciepła nie jest już wystarczające, gdy temperatura zewnętrzna gwałtownie spada. Potem musi wejść drugi. Punkt dwuwartościowy jest dla tego decydujący.
Jaki jest punkt biwalencji?
Punkt dwuwartościowy określa temperaturę zewnętrzną, w której pompa ciepła nie zapewnia już wystarczającej mocy grzewczej, a drugie źródło ciepła musi wejść. Wynika to z fizycznych granic pompy ciepła, ponieważ jej wydajność spada wraz ze spadkiem temperatury. Punkt dwuwartościowy jest zatem ważnym czynnikiem przy projektowaniu systemu grzewczego.
.webp)
Dlaczego punkt biwalencji jest ważny?
Punkt dwuwartościowy określa, w jakiej temperaturze zewnętrznej drugie źródło ogrzewania musi obsługiwać pompę ciepła. Wpływa bezpośrednio na zużycie energii, a tym samym koszty ogrzewania. Jeśli punkt dwuwartościowy jest ustawiony zbyt wysoko, proporcja dodatkowego ogrzewania wzrasta, co zwiększa koszty operacyjne. Optymalnie ustawiony punkt biwalencji zapewnia, że pompa ciepła działa wydajnie tak długo, jak to możliwe. W zależności od izolacji budynku i obciążenia grzewczego idealny punkt biwalencji może się różnić.
Jakie są rodzaje punktów biwalencji?
Który typ punktu dwuwartościowego jest odpowiedni dla pompy ciepła, zależy od wybranego tryb działania wyłączony. Pompy ciepła mogą pracować na różne sposoby, np. samodzielnie (praca jednowartościowa) lub w połączeniu z innym źródłem ciepła (praca w trybie podwójnym).
W sumie istnieją trzy rodzaje punktów biwalencji:
- Działanie jednoenergetyczne: Pompa ciepła działa wydajnie aż do punktu dwuwartościowego, po czym przejmuje dodatkowy grzejnik elektryczny, taki jak element grzejny. Ten tryb pracy jest często stosowany z pompami ciepła powietrze-woda.
- Praca równoległa w dwóch trybach: Pompa ciepła pokrywa pierwotne zapotrzebowanie na ciepło aż do punktu dwuwartościowego, po czym włącza się kocioł kondensacyjny (olej, gaz lub drewno).
- Dwuwartościowy tryb alternatywny: Pompa ciepła działa tylko do punktu dwuwartościowego, po czym całkowicie przejmuje inne źródło ciepła, takie jak kocioł gazowy lub olejowy. To rozwiązanie jest typowe dla hybrydowych systemów grzewczych i zapewnia wyraźne oddzielenie trybów pracy.
Wybór punktu dwuwartościowego wpływa nie tylko na tryb pracy pompy ciepła, ale także na koszty ogrzewania.
Jak punkt dwuwartościowy wpływa na koszty ogrzewania?
Punkt dwuwartościowy bezpośrednio wpływa na koszty ogrzewania, ponieważ określa częstotliwość dodatkowego ogrzewania. Na przykład, czy punkt dwuwalencyjny jest -5 °C, czy pompa ciepła przejmuje kontrolę w przybliżeniu 90% zapotrzebowania na ciepło, podczas gdy dodatkowy grzejnik 10% dostarcza. Z drugiej strony, czy punkt biwalencji jest już na 0 °C, to udział dodatkowego ogrzewania wzrasta 30% lub więcej, co znacznie zwiększa koszty.
Poniżej przedstawiamy efekty punktu biwalencji na przykładzie. Koszty ogrzewania oparte są na przeciętnym domu jednorodzinnym z pompą ciepła powietrze-woda i ceną energii elektrycznej 0,30 €/kWh.
Niski punkt biwalencji oznacza zatem wyższą wydajność pompy ciepła i niższe koszty ogrzewania. Z drugiej strony nadmiernie wysoki punkt biwalencji prowadzi do wzrostu kosztów, ponieważ droższy dodatkowy system ogrzewania jest aktywowany częściej.
Jak oblicza się punkt biwalencji?
Punkt biwalencji określa się na podstawie obciążenia grzewczego budynku i wydajności pompy ciepła. Obciążenie grzewcze zależy od izolacji, powierzchni okien i metody budowy. Krzywa wydajności pompy ciepła pokazuje, jak bardzo zmniejsza się moc grzewcza, gdy temperatura zewnętrzna spada. Wartość COP wskazuje, jak wydajnie działa pompa ciepła — im wyższa, tym niższy może być punkt biwalencji. Rodzaj dodatkowego ogrzewania również odgrywa rolę.
Obliczenia krok po kroku:
- Określ obciążenie grzewcze budynku Na przykład Twój dom wymaga 10 kW mocy grzewczej w temperaturze zewnętrznej -10 °C.
- Sprawdź krzywą wydajności pompy ciepła Na przykład Twoja pompa ciepła dostarcza 9,5 kW jest nadal 9,5 kW w temperaturze 0 °C, ale z 5 °C tylko 7,5 kW.
- Znajdź temperaturę, w której obciążenie grzewcze jest większe niż moc pompy ciepła Na przykład w temperaturze -5 °C budynek wymaga 10 kW, ale pompa ciepła wytwarza tylko 7,5 kW. Różnica 2,5 kW musi zostać przejęta przez dodatkowy grzejnik.
- Wynik: Punkt biwalencji wynosi -5 °C, ponieważ w tej temperaturze pompa ciepła nie może już pokryć wszystkich wymagań cieplnych.
Możesz określić punkt biwalencji, określając, w której temperaturze wymagane obciążenie cieplne jest wyższe niż moc pompy ciepła. W tym przykładzie jest to -5°C.
Dzięki mocniejszej pompie ciepła lub lepszej izolacji punkt biwalencji można zmniejszyć.
Jak zoptymalizować punkt biwalencji?
Oto, jak obniżyć punkt biwalencji i obniżyć koszty ogrzewania:
- Wybierz mocniejszą pompę ciepła: Pompa ciepła o wyższej wydajności grzewczej może dostarczać więcej ciepła nawet w niskich temperaturach.
- Zapewnienie dobrej izolacji budynku: Lepsza izolacja zmniejsza obciążenie cieplne i przesuwa punkt biwalencji w dół.
- Optymalizuj temperaturę przepływu ogrzewania: Niższa temperatura przepływu zwiększa wartość COP pompy ciepła i zmniejsza zużycie energii.
- Wybierz rozwiązanie hybrydowe z wydajnym dodatkowym ogrzewaniem: Gazowy kocioł kondensacyjny lub piec na drewno mogą zmniejszyć zużycie energii dodatkowego grzejnika.
- Użyj czujnika temperatury zewnętrznej: Precyzyjne sterowanie oparte na rzeczywistej temperaturze zewnętrznej umożliwia dokładniejszą regulację punktu biwalencji.
- Dostosuj tryb pracy: W dwuwartościowej pracy równoległej punkt biwalencji można ustawić niżej, ponieważ pompa ciepła i dodatkowy grzejnik działają jednocześnie.
Co oznacza punkt biwalencji w praktyce?
Punkt biwalencji określa, w jakiej temperaturze zewnętrznej dodatkowy grzejnik podtrzymuje pompę ciepła. Optymalnie dobrany punkt dwuwartościowy zmniejsza koszty ogrzewania i poprawia wydajność. Dzięki dobrze skoordynowanej pompie ciepła, niskim temperaturom przepływu i niskiemu obciążeniu cieplnemu można zoptymalizować punkt biwalencji. W rezultacie pompa ciepła działa sama dłużej, a dodatkowe ogrzewanie jest potrzebne rzadziej.
autarc: Twój partner w zakresie wydajnych rozwiązań w zakresie pomp ciepła — dowiedz się więcej już teraz!
Planując i instalując systemy pomp ciepła, polegaj na jakości i wiedzy fachowej. Dzięki naszej kontroli pompy ciepła otrzymujesz kompleksowe wsparcie, dzięki czemu możesz realizować swoje projekty w sposób wydajny i zrównoważony. Skontaktuj się z nami już dziś i skorzystaj z naszej wiedzy eksperckiej!