
GHP vs. GAHP - czy to jest to samo?
Dział: Artykuły | Data dodania: 20.07.11 13:14:00
Rynek pomp ciepła wciąż rozwija się o nowe, coraz bardziej oszczędne i efektywne urządzenia.
W ofertach producentów możemy znaleźć różne skróty pod którymi kryją się nazwy urządzeń różniących się sposobem działania: EHP (Electric Heat Pump) to pompa sprężarkowa, GHP (Gas Heat Pump) to gazowa pompa ciepła, a GAHP (Gas Absorbtion Heat Pump) to gazowa absorpcyjna pompa ciepła.
A więc GHP to nie jest to samo co GAHP.
GHP czerpie energię do sprężenia czynnika roboczego ze spalinowego silnika na gaz, a GAHP energię tą wykorzystuje w postaci ciepła bezpośrednio ze spalania gazu.
Zapraszamy do zagłębienia się w technologię tych dwóch typów pomp ciepła na gaz.
GHP
W celu przekazania ciepła czynnik roboczy w pompie ciepła musi przejść przez cztery etapy cyklu termodynamicznego:
- Sprężanie – wzrost ciśnienia i temperatury
- Skraplanie – oddanie ciepła w procesie kondensacji (skraplania)
- Rozprężanie – obniżenie ciśnienia
- Parowanie – pobranie ciepła w procesie parowania
W GHP sprężanie (1) następuje przy pomocy sprężarki mechanicznej napędzanej nie za pomocą prądu, jak w pompie elektrycznej, ale za pomocą silnika spalinowego, którego paliwem jest gaz. Sprężony czynnik w procesie skraplania oddaje ciepło do wody grzewczej lub ciepłej wody użytkowej (2). Następnie po przejściu przez zawór rozprężny (3) zimny skroplony czynnik pobiera w parowniku ciepło z otoczenia (np. z powietrza), podnosi swoją temperaturę i znów może zostać sprężony (1). Tak wygląda tryb grzania.
Podczas pracy silnika spalinowego w pompie powstają duże ilości ciepła (dobrze wiemy jak nagrzewają się silniki naszych samochodów), które w pompie GHP, aby nie były tracone, powinny zostać wykorzystane na przykład do kolejnego podgrzania wody.
W trybie chłodzenia cykl wygląda następująco: Sprężony czynnik skrapla się w kontakcie z powietrzem z otoczenia (2); zimny skroplony czynnik jest rozprężany (3), wpływa do jednostek klimatyzacyjnych i pobiera ciepło z pomieszczenia odparowując i podnosząc swoją temperaturę (4); następnie czynnik jest sprężany (1) i cykl się powtarza. Ciepło z pracy silnika nie jest potrzebne do przebiegu tego cyklu. Dlatego żeby go nie zmarnować trzeba je wykorzystać i najczęściej robi się to ogrzewając ciepłą wodę użytkową.
GAHP
Gazowa absorpcyjna pompa ciepła nie posiada sprężarki mechanicznej tylko termiczną. W jej skład wchodzi pojemnik wypełniony roztworem woda-amoniak zwany generatorem i ogrzewający go gazowy palnik. Pod wpływem energii ze spalania gazu amoniak odparowuje z wody, podnosi swoją temperaturę i ciśnienie (1). Następnie oddając ciepło do wody użytkowej skrapla się (2), potem rozpręża na zaworze (3) i na końcu pobiera ciepło z powietrza, gruntu lub wody w procesie parowania (4).
Znaczącą cechą absorpcyjnej pompy ciepła jest to, że odparowany amoniak możemy ponownie połączyć z wodą. Zachodzi proces nazywany absorpcją (stąd nazwa pompy), w którym wydziela się duża ilość ciepła (proces egzotermiczny). Otrzymaną dodatkową ilość ciepła przekazujemy do dalszego podgrzania wody użytkowej, a powstały roztwór woda-amoniak przepompowujemy z powrotem do generatora i możemy powtórzyć cały cykl.

Schemat absorpcyjnej pompy ciepła.
PORÓWNANIE POMP GHP I GAHP.
Istotnym faktem jaki możemy wyciągnąć po zgłębieniu zasad funkcjonowania obu pomp jest brak urządzeń mechanicznych w GAHP. W GHP mamy silnik i sprężarkę. Urządzenia mechaniczne poprzez swoją ciągłą pracę zużywają się i muszą być serwisowane, naprawiane, czy w końcu wymieniane. Eliminując te elementy w GAHP uzyskujemy bezawaryjną pracę pompy na długi okres czasu, a zarazem brak kosztów serwisowania. Jedynym mechanicznym elementem w GAHP jest pompa roztworu, która została przetestowana w laboratoriach pod kątem 40-to letniej bezawaryjnej pracy i nie powinna sprawiać użytkownikowi większych kłopotów.
Największą zaletą GAHP jest bardzo wysoka sprawność procesu spalania gazu rzędu 95%. Spalinowy silnik w GHP posiada sprawność 45-50%. Duża część energii ucieka w postaci ciepła i trzeba dobrych rozwiązań technologicznych aby je efektywnie wykorzystać do podgrzewu wody. Kolejne straty pojawiają się podczas spalania. Spalanie ciągłe w palniku gazowym jest bardziej wydajne niż spalanie zapłonowe w silniku. Te wszystkie czynniki pokazują, że w pompie GAHP lepiej wykorzystujemy energię pierwotną paliwa gazowego, a więc jest to bardziej ekologiczny sposób wytwarzania energii.
GHP z racji posiadania silnika spalinowego odznacza się głośniejszą pracą. Emitowany przez nią dźwięk ma poziom natężenia rzędu 56 dB. GAHP z racji niewielu elementów mechanicznych wytwarza dźwięk na poziomie 39-49dB. Jest cichsza, co jest bardzo istotne jeśli stosujemy ją na terenach mieszkalnych, w domach jednorodzinnych.
Podsumowując gazowe absorpcyjne pompy ciepła (GAHP) zdecydowanie różnią się od gazowych pomp ciepła (GHP). Technologia absorpcyjna jest technologią bardziej oszczędną i ekologiczną.
Komentarze
Krzysztof kępaKrzysztof(at)instal-kempa.plData: 04.08.11 07:02:08
Proszę o obszernejsze informacje o pompach ciepła na gaz tel. 795544396
TWtomasz.walek(at)polsl.plData: 31.07.11 18:29:18
W porównaniu tym pominięte zostały trzy bardzo istotne elementy dotyczące gazowych pomp ciepła GHP, które wskazują jednak na GHP jako bardziej sprawne i opłacalne rozwiązanie:
1. W gazowych pompach ciepła GHP zastosowany jest wysokosprawny silnik spalinowy pracujący w cyklu Millera (w odróżnieniu od powszechnie występującego w silnikach samochodowych cyklu Ottona), który został opracowany w Japonii w laboratoriach badawczo rozwojowych Toyota specjalnie do pracy w układach GHP. Tak więc nie można tu mówić o przedziale sprawności 25-40%, ale właśnie o maksymalnej wartości 40%. Szczegóły są istotne. Jest to sprawność wytworzenia energii mechanicznej wykorzystanej do napędu sprężarek w cyklu pompy ciepła. Jednak pozostała część energii RÓWNIEŻ jest tu wykorzystywana - ciepło z chłodzenia bloku silnika oraz ciepło odzyskiwane ze spalin wykorzystywane jest jako dolne źródło ciepła w cyklu pompy ciepła pracującej w trybie ogrzewania (to właśnie umożliwia zachowanie nominalnej wydajności w tak szerokim zakresie od -20C do +35C), natomiast w trybie chłodzenia pozwala na realizację darmowej produkcji ciepłej wody użytkowej. Tak więc gazowe pompy ciepła GHP nie są to zwykłe powietrzne pompy ciepła, ponieważ w niskich temperaturach zewnętrznych jest tu do dyspozycji niezwykle wydajne źródło ciepła jakim jest właśnie silnik spalinowy. Wykorzystana jest tu W PEŁNI energia zawarta w gazie po przetworzeniu jej do postaci energii mechanicznej i cieplnej. Jeżeli do tego dodamy efekt zwielokrotnienia mocy wyjściowej poprzez obieg pompy ciepła, widoczne jest dlaczego z punktu widzenia termodynamiki gazowe pompy ciepła są bardziej wydajnym i ekonomicznym rozwiązaniem.
2. W obiegu grzewczym/chłodniczym pompy ciepła w układach GHP nie jest wymagane dostarczanie energii elektrycznej. Energia elektryczna wymagana jest tu jedynie do zasilenia rozrusznika silnika przy starcie układu oraz do zasilenia układu sterowania o niskim poborze mocy (rzędu ~1 kW). Staje się to coraz częściej istotne przy projektowaniu nowych obiektów, gdzie często inwestorzy spotykają się z ograniczeniami dotyczącymi możliwości zwiększenia dostępnej mocy przyłączeniowej z zakładów energetycznych.
3. Gazowe pompy ciepła GHP są nie tylko źródłem oszczędności na etapie eksploatacji, ale również przy porównaniu nakładów inwestycyjnych wypadają korzystniej. Pod tym względem absorpcyjne układy pomp ciepła GAHP mogą być tańsze jedynie przy większych mocach instalowanych na obiekcie, rzędu powyżej 1 MW, kiedy to w projekcie wymagane jest zabudowanie na obiekcie dedykowanej jednostki, projektowanej i wykonywanej indywidualnie dla danego obiektu. W pozostałych układach gazowe pompy ciepła GHP są na chwilę obecną najbardziej uzasadnionym i wskazanym rozwiązaniem nie tylko z punktu widzenia oszczędności inwestycyjnych i eksploatacyjnych, ale także biorąc pod uwagę znaczną redukcję zużycia paliw pierwotnych i emisji CO2 do atmosfery, co staje się również coraz istotniejszym aspektem w projektowaniu i realizacji nowoczesnych układów ogrzewnictwa, klimatyzacji i wentylacji.
Adam Łukaszewiczadam.lukaszewicz(at)flowair.plData: 27.07.11 08:55:46
Gazowe pompy ciepła (GHP) rzeczywiście utrzymują stałą wartość mocy grzewczej, tak przynajmniej wynika z materiałów dostępnych na stronie producenta. Jednak jak w każdym przypadku należy zastanowić się jakim kosztem. Jak wiadomo zapotrzebowanie na ciepło budynku zmienia się zależnie od temperatury zewnętrznej w ten sposób, że im zimniej na zewnątrz tym więcej ciepła musimy dostarczyć. Moc grzewcza powietrznej pompy ciepła również zależna jest od temperatury zewnętrznej. W warunkach nominalnych moc pompy ciepła GAHP-A wynosi 38,3kW (parametry A7/W50). Natomiast w warunkach zimowych moc grzewcza pompy wynosi 27,7kW (A-20/W50). Dla zapewnienia wymaganej mocy grzewczej, w przypadku pomp ciepła ROBUR należy zastosować szczytowy kocioł gazowy. Jest to okupione większą ilością spalanego gazu.
Pompy ciepła GHP są sprężarkowymi pompami ciepła, w których wysokosprawny silnik elektryczny został zastąpiony silnikiem spalinowym. Energia elektryczna (której koszt wytworzenia jest wysoki) została zastąpiona czystą energią gazu. Jednym z mankamentów tego rozwiązania jest sprawność silnika spalinowego (dla silników spalinowych wacha się pomiędzy 25-40%). Dodatkowo mówimy o pompach powietrznych, a więc o znacznym spadku sprawności wraz ze spadkiem temperatury. W takich warunkach zapewnienie stałej mocy grzewczej musi odbywać się kosztem zwiększanych obrotów sprężarki (zwiększanie wydajności; tak jak w elektrycznych pompach ciepła) co uzyskiwane jest po przez zwiększenie obrotów silnika spalinowego, a więc i wyższym spalaniem paliwa (analogicznie do silnika samochodowego).
Wracając do tematu wprowadzania amoniaku do budynku. Powietrzne pompy ciepła GAHP-A i GAHP-AR przeznaczone są do montażu zewnętrznego, a więc nie ma mowy o wprowadzaniu amoniaku do budynku. Do budynku wprowadzane jest tylko medium grzewcze.
Urządzenia GAHP-GS i GAHP-WS są rzeczywiście przeznaczone do montażu wewnętrznego natomiast wymogiem jest zamontowanie odprowadzenia wyjścia z zaworu bezpieczeństwa czynnika chłodniczego na zewnątrz budynku. Urządzenia posiadają certyfikaty CE zapewniające o ich bezpieczeństwie.
TWtomasz.walek(at)polsl.plData: 25.07.11 10:00:21
Gazowe pompy ciepła GHP zachowują nominalną wydajność w zakresie temperatur od -20C do +35C, co w układach absorpcyjnych jest niemożliwe. GHP jest również tańsze w eksploatacji i nie wymaga wprowadzania do obiektu amoniaku.
Wypełnij poprawnie poniższy formularz, aby móc poprawnie dodać swój wpis. Wszystkie pola w poniższym formularzu należy obowiązkowo i poprawnie wypełnić!

Partnerzy serwisu



GHP vs. GAHP - czy to jest to samo?
Rynek pomp ciepła wciąż rozwija się o nowe, coraz bardziej oszczędne i efektywne urządzenia.
Układy mieszane - pompa ciepła ze źródłem szczytowym w postaci kotła
Kiedy pojawia się konieczność wymiany urządzenia, użytkownicy zwykle dostają "białej gorączki" na samą myśl o kosztach, z jakimi przyjdzie się im zmierzyć. Jak złagodzić ten ból wydatków?
Ciepło z powietrza, czyli AEROTERMALNE odnawialne źródła energii.
Czym są oraz jak można wykorzystać AEROTERMALNE odnawialne źródła energii? Energię aerotermiczną można zdefiniować jako ciepło obecne w powietrzu zewnętrznym.


Wszelkie prawa zastrzeżone dla Flowair 2010 ©
Projekt i wykonanie agencja interaktywna spinacz.com





