Η διαστασιολόγηση αντλίας θερμότητας δεν ξεκινά από τα τετραγωνικά του κτιρίου ούτε από την ονομαστική ισχύ του παλιού λέβητα. Ξεκινά από τις θερμικές απώλειες σχεδιασμού: την ισχύ που χρειάζεται το κτίριο για να διατηρήσει τις ζητούμενες εσωτερικές θερμοκρασίες χώρου στις εξωτερικές συνθήκες σχεδιασμού. Αυτή είναι η βάση για να επιλεγεί μονάδα, τερματικά, υδραυλικό δίκτυο και στρατηγική εφεδρείας.
Η σειρά αντλιών θερμότητας της Alphatech περιλαμβάνει λύσεις για νέα κτίρια ή ανακαίνιση με ενδοδαπέδια, fan coils και συστήματα με θερμαντικά σώματα. Το σωστό μοντέλο όμως προκύπτει μετά τη μελέτη του έργου, όχι πριν από αυτήν.
Panasonic Aquarea T-CAP M R290: αντλία θερμότητας αέρα-νερού με φυσικό ψυκτικό μέσο R290, σε εκδόσεις monoblock και split.
Τι είναι οι θερμικές απώλειες
Οι θερμικές απώλειες περιλαμβάνουν τη μετάδοση θερμότητας μέσα από το κέλυφος του κτιρίου, όπως τοίχους, δώμα, δάπεδο, κουφώματα και θερμογέφυρες, καθώς και τις απώλειες από αερισμό ή διείσδυση αέρα. Η μεθοδολογία EN 12831-1 χρησιμοποιείται σε όλη την Ευρώπη για τον υπολογισμό του φορτίου θέρμανσης σχεδιασμού ανά χώρο και για το σύνολο του κτιρίου.
Ο υπολογισμός δεν δίνει μόνο ένα άθροισμα σε kW. Δείχνει ποιοι χώροι έχουν το μεγαλύτερο φορτίο, αν τα τερματικά μπορούν να το καλύψουν στη διαθέσιμη θερμοκρασία νερού και ποιες ζώνες χρειάζονται διαφορετική αντιμετώπιση.
Γιατί τα τετραγωνικά και ο παλιός λέβητας δεν αρκούν
Μέθοδος | Γιατί είναι ανεπαρκής μόνη της | Τι χρειάζεται αντί γι’ αυτήν |
kW ανά m² | Δύο κτίρια ίδιου εμβαδού μπορεί να έχουν τελείως διαφορετική μόνωση, προσανατολισμό και αεροστεγανότητα. | Υπολογισμός απωλειών με πραγματικά στοιχεία κελύφους και κλίματος. |
Ισχύς παλιού λέβητα | Ο λέβητας μπορεί να ήταν υπερδιαστασιολογημένος ή να κάλυπτε ΖΝΧ και θέρμανση με διαφορετική λογική. | Έλεγχος φορτίου χώρου, ΖΝΧ και λειτουργίας του υφιστάμενου συστήματος. |
Μέγιστη ισχύς μοντέλου | Η ονομαστική ισχύς αναφέρεται σε συγκεκριμένες συνθήκες και δεν αποδίδεται ίδια σε κάθε εξωτερική θερμοκρασία ή προσαγωγή νερού. | Καμπύλες απόδοσης του επιλεγμένου μοντέλου στις συνθήκες σχεδιασμού. |
Η σωστή σειρά επιλογής
1. Καταγραφή του κτιρίου
Συλλέξτε γεωμετρία, δομικά στοιχεία, θερμομόνωση, κουφώματα, προσανατολισμό, χρήση χώρων και επιθυμητές εσωτερικές θερμοκρασίες. Στην ανακαίνιση, επαληθεύστε τι υπάρχει στην πράξη και μη βασίζεστε μόνο σε παλιές κατόψεις.
2. Υπολογισμός ανά χώρο
Ο υπολογισμός ανά χώρο βοηθά να διαστασιολογηθούν σωστά ενδοδαπέδια κυκλώματα, fan coils ή σώματα. Έτσι αποφεύγεται η συνήθης παγίδα: επαρκής ισχύς στο σύνολο του σπιτιού αλλά ανεπαρκής απόδοση σε έναν βόρειο ή γωνιακό χώρο.
3. Έλεγχος τερματικών μονάδων
Η αντλία δεν «βλέπει» μόνο τα kW του κτιρίου. Πρέπει να παρέχει νερό στη θερμοκρασία που χρειάζονται τα τερματικά. Η ενδοδαπέδια και τα σωστά επιλεγμένα fan coils επιτρέπουν χαμηλές θερμοκρασίες νερού. Στα υφιστάμενα σώματα, ελέγξτε την ισχύ τους στις χαμηλότερες θερμοκρασίες που θέλετε να χρησιμοποιήσετε.
4. Επιλογή μοντέλου στις πραγματικές συνθήκες
Συγκρίνετε την αποδιδόμενη ισχύ του υποψήφιου μοντέλου σε διάφορες θερμοκρασίες εξωτερικού αέρα με τις αντίστοιχες θερμοκρασίες προσαγωγής νερού. Μην επιλέγετε μόνο από την ένδειξη του μοντέλου, επειδή αυτή συνήθως αφορά συγκεκριμένο σημείο λειτουργίας.
Παράδειγμα επιλογής: θερμικό φορτίο 9 kW στους -2°C (Θεσσαλονίκη) και αντλία θερμότητας 12 kW στο σημείο 7/35. Οι καμπύλες ισχύος είναι ενδεικτικές.
5. ΖΝΧ, εφεδρεία και λειτουργική στρατηγική
Η παραγωγή ΖΝΧ, η πιθανή ηλεκτρική αντίσταση, η λειτουργία με εφεδρικό λέβητα και το απαιτούμενο επίπεδο άνεσης πρέπει να αποφασίζονται στο διάγραμμα λειτουργίας. Δεν προσθέτουμε αυθαίρετα kW στο φορτίο χώρου χωρίς να κατανοούμε πώς θα λειτουργεί το σύστημα στα διαφορετικά σενάρια.
Τι σημαίνει υπερδιαστασιολόγηση και υποδιαστασιολόγηση
Μια υπερδιαστασιολογημένη αντλία μπορεί να κάνει συχνές εκκινήσεις και διακοπές όταν το φορτίο είναι χαμηλό. Αυτό δυσκολεύει τον έλεγχο και μπορεί να επιβαρύνει τη λειτουργία του συμπιεστή. Μια υποδιαστασιολογημένη αντλία μπορεί να μη διατηρεί τις εσωτερικές συνθήκες στις δυσμενείς ημέρες ή να χρειάζεται συστηματική υποστήριξη από αντίσταση. Και οι δύο περιπτώσεις είναι τεχνικά και οικονομικά δυσμενείς.
Υπερδιαστασιολόγηση: για το ίδιο φορτίο των 9 kW, αντλία 16 kW στο σημείο 7/35 περνά νωρίτερα σε On/Off λειτουργία στις ήπιες θερμοκρασίες. Οι καμπύλες ισχύος είναι ενδεικτικές.
Η λύση δεν είναι μια τυφλή «ασφάλεια» ισχύος. Είναι η τεκμηριωμένη επιλογή μοντέλου με βάση τις καμπύλες απόδοσης, το φορτίο σχεδιασμού και την πραγματική χρήση του κτιρίου.
Τεχνολογία Aquarea T-CAP: σύγκριση της ισχύος με τυπική αντλία θερμότητας σε χαμηλές εξωτερικές θερμοκρασίες. Πηγή: Panasonic.
Υδραυλικό δίκτυο: μέρος της διαστασιολόγησης
Η επιλογή kW πρέπει να συνδέεται με παροχές, πτώση πίεσης, συλλέκτες, φίλτρα και έλεγχο ζωνών. Διαβάστε και τον οδηγό της Alphatech για το πότε χρειάζεται δοχείο αδρανείας (buffer). Το buffer δεν είναι υποκατάστατο λανθασμένης διαστασιολόγησης ή ανεπαρκούς υδραυλικής μελέτης.
Υδραυλικό σχέδιο εφαρμογής από έργο της Alphatech: αντλία θερμότητας, δοχείο αδρανείας (buffer), fan coil MIRROR και boiler ΖΝΧ.
Μικρός πρακτικός πίνακας έργου
Στάδιο | Ερώτηση ελέγχου | Παραδοτέο |
Κέλυφος | Ποιες είναι οι απώλειες ανά χώρο; | Υπολογισμός θερμικού φορτίου ανά χώρο. |
Τερματικά | Ποια καλύπτουν το φορτίο στη ζητούμενη προσαγωγή; Ποια μπορούν να εγκατασταθούν; | Επιλογή ενδοδαπέδιας, fan coils, σωμάτων ή συνδυασμός τους. |
Αντλία | Τι αποδίδει στα διάφορα σημεία σχεδιασμού; | Επιλογή μοντέλου με τεχνικό έντυπο. |
Υδραυλικά | Υπάρχει απαιτούμενη παροχή και σωστή εξισορρόπηση; | Διάγραμμα σύνδεσης και ρυθμίσεις. |
Commissioning | Πώς επιβεβαιώνεται η λειτουργία μετά την εγκατάσταση; | Μετρήσεις προσαγωγής, επιστροφής, παροχής νερού και καμπύλης αντιστάθμισης. |
Η διαστασιολόγηση αντλίας θερμότητας είναι διαδικασία μελέτης και όχι επιλογή από κατάλογο. Μετρήστε τις θερμικές απώλειες, ελέγξτε τα τερματικά στις πραγματικές θερμοκρασίες νερού, συγκρίνετε το μοντέλο στις συνθήκες σχεδιασμού και οργανώστε το υδραυλικό δίκτυο. Έτσι η αντλία μπορεί να λειτουργεί σταθερά, αποδοτικά και με τεκμηριωμένη άνεση.
Συχνές ερωτήσεις
Πόσα kW χρειάζομαι ανά τετραγωνικό;
Δεν υπάρχει αξιόπιστος ενιαίος κανόνας. Η ανάγκη ισχύος εξαρτάται από το κέλυφος, την τοποθεσία, τη χρήση και τις συνθήκες σχεδιασμού.
Προσθέτω πάντα ισχύ για ΖΝΧ;
Όχι αυτόματα. Εξετάστε πώς θα λειτουργεί η παραγωγή ΖΝΧ, το δοχείο, η βαλβίδα εκτροπής και η απαιτούμενη προτεραιότητα λειτουργίας.
Μπορώ να κρατήσω τα υπάρχοντα σώματα;
Ναι, εφόσον η ισχύς τους επαρκεί στις θερμοκρασίες νερού που μπορεί να παρέχει αποδοτικά η επιλεγμένη αντλία. Απαιτείται έλεγχος ανά χώρο.
