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Las ventajas de usar las pompas de calor de la agua-fuente

Número Navegar:3     Autor:Editor del Sitio     publicar Tiempo: 2016-09-26      Origen:motorizado

las pompas de calor de la Agua-fuente demuestran ser más económicas de energía que los sistemas alternativos para los edificios comerciales. Naveen Halbhavi, el PE, ClimateMaster Inc., Oklahoma City

Aprendizaje de objetivos:

  • Analizar las pompas de calor de la agua-fuente y compararlas a los sistemas alternativos.

  • Examinar cómo las pompas de calor de la agua-fuente pueden reducir el consumo de energía del edificio.

  • Ejecutar un sistema de la pompa de calor de la agua-fuente para cubrir la calefacción simultánea y la demanda de enfriamiento.


Cuadro 1: Según lo señalado por el Ministerio de los E.E.U.U. de Energía, una adopción completa de estos códigos de la energía habría dado lugar aproximadamente a una reducción del 50% en uso de energía normalizado entre 1975 y 2012. Este estudio, conducido por el nacional del noroeste pacíficoEl primer código comercial de la energía fue promulgado en 1975 con ASHRAE Estándar 90-1975: Ahorro de energía en nuevo diseño del edificio. Desde entonces, esfuerzos subsecuentes han llevado a estándares más rigurosos del rendimiento energético, según las indicaciones del cuadro 1.

Una adopción completa y uniforme de estos códigos de la energía habría dado lugar aproximadamente a una reducción del 50% en uso de energía normalizado entre 1975 y 2012. En realidad, el consumo de energía total por pie cuadrado en edificios comerciales ha disminuido a partir de 114 kBtu/pies cuadrados en 1979 a 79.9 kBtu/pies cuadrados en 2012 una disminución del 30%.

Mientras que esto es un logro significativo, la adopción y la aplicación de estándares por diversos estados no ha sido uniformes, y los edificios continúan explicando un porcentaje grande del consumo de energía en los E.E.U.U. según U.S. La administración de la información de la energía , los edificios comerciales consumieron 7 el cuatrillón Btus de la energía. Además, la HVAC explica el 44% de la demanda energética comercial del edificio, según las indicaciones del cuadro 2. Esto incluye la calefacción de talleres, la ventilación, y el enfriamiento, pero excluye la refrigeración.

Cuadro 2: La HVAC explica el 44% de consumo de energía total en edificios comerciales. Cortesía de imagen: Los E.E.U.U. La administración de la información de la energía, encuesta sobre comercial consumo de energía de 2012 edificios. Cortesía: ClimateMaster IncPompas de calor comerciales

Una pompa de calor es un circuito de la refrigeración que puede refrescar espacios durante espacios calientes del tiempo y del calor durante el tiempo fresco. Con una pompa de calor, usted puede refrescar o calentar un espacio por solamente usar electricidad. No quemando el combustible para la calefacción, como en un horno central tradicional, un riesgo de la inflamabilidad es eliminado.

Las pompas de calor disponibles en el comercio se pueden categorizar en dos tipos amplios:

  • Una aire-fuente o una pompa de calor refrigerada

  • Una pompa de calor de la agua-fuente (WSHP).

Una aire-fuente o una pompa de calor refrigerada es un tipo de pompa de calor que funcione rechazando calor al aire exterior durante el verano o absorbiendo calor desde el aire exterior durante el invierno. Un WSHP es un tipo de pompa de calor que funcione rechazando calor a un sistema del agua-tubo (o al bucle del agua) durante el verano o absorbiendo calor desde el mismo bucle del agua durante el invierno. Si las unidades múltiples de WSHPs están instaladas, pueden todos ser mantenidas por un sistema común del agua-bucle (o la cabecera).

Cuadro 1: Requisitos de la eficacia de la pompa de calor de ASHRAE 90.1 en modo de enfriamiento. Este vector derivó de ASHRAE 90.1-2013, muestra que, debajo como condiciones, la pompa de calor de la agua-fuente cumple el requisito más alto de EER del modo de enfriamiento. Cortesía: ClimateMaster Inc.Ventajas de las pompas de calor de la agua-fuente

Para WSHPs, puesto que el calor se transfiere vía un cambiador de calor en un tubo que esté llevando el agua, la operación es más reservada y la huella del sistema es más pequeña puesto que el agua es más eficiente en la llevada de calor que el aire. En un sistema de la aire-fuente, la limitación calor-transfiere coeficiente está en la cara del aire y la aire-cara forzada típica de la convección calor-transfiere coeficientes está en el rango de 25 a 250 W/m2K. En cambio, la convección forzada calor-transfiere coeficiente en la cara del agua está entre 50 a 20.000 W/m2K. Esto hace el equipo de WSHP más eficiente y más pequeño de tamaño que las pompas de calor de la aire-fuente.

Las unidades tradicionales de la fuente de aire pueden requerir cada aire que maneja la unidad para tener una unidad de condensación separada. Para un sistema grande, multi-unit, que es común en un edificio comercial, las unidades de condensación múltiples serían necesarias que son no sólo ruidosas pero también presentarían un desafío para instalar puesto que requieren mucho espacio libre. Con una instalación multi-unit de WSHP, el intercambio de calor se puede lograr con una torre sola, central de la refrigeración por evaporación o un refrigerador seco situado en la tierra o el tejado. Las unidades de WSHP se pueden poner en techos caídos u ocultar lejos de espacios ocupados en cuartos mecánicos o armarios utilitarios. Poner las unidades en techos, cerca a la punta del uso, también da lugar a menos canalización y a menos consumición de la ventilador-energía. la consumición de la Ventilador-energía puede estar entre los componentes más grandes de la energía de un sistema de la HVAC, y un buen diseño de sistema total intentará reducirlo al mínimo.

Cuadro 2: Requisitos de la eficacia de la pompa de calor de ASHRAE 90.1 en modo de calefacción. Este vector derivó de ASHRAE 90.1 - 2013, muestra que, debajo como condiciones, la pompa de calor de la fuente de agua cumple el requisito más alto del POLI del modo de calefacción. Cortesía: ClimateMaster adentroWSHPs también ofrece algunas de las eficacias más altas de la industria de la HVAC. ASHRAE fija los requisitos mínimos de la eficacia para que WSHPs sea más alto que las pompas de calor refrigeradas tradicionales y los sistemas de VRF. Los valores de la eficacia de la demostración de los cuadros 1 y 2 para lo más directo posible las unidades comparables y se derivan de ASHRAE 90.1-2013: El estándar de la energía para los edificios exceptúa edificios residenciales Low-Rise . Esta comparación muestra que reunión de WSHPs la relación de transformación de rendimiento energético mínima y (EER) el coeficiente más altos de requisitos (COP) de funcionamiento.

WSHPs también es más eficiente en la calefacción en comparación con los acondicionadores de aire embalados del horno. En una unidad del horno, la eficacia máxima para calentar quemando el gas natural es el cerca de 95% (para un POLI de 0.95); el calor eléctrico es 100% (POLI = 1.0). Con una pompa de calor de la agua-fuente en modo de la calefacción, no sólo está la energía termal del bucle del agua que es extraído y usado, pero también el calor de la compresión en el circuito refrigerante se captura y se utiliza como fuente de calefacción. Debido a esta capacidad de extraer calor de una fuente de calor (es decir, el bucle del agua) y de usar el calor de la compresión, el WSHP puede proporcionar fácilmente a 4 a 6 unidades de calefacción para cada unidad de energía consumida. Claramente, esto es un sistema más eficiente.


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