News aus der Wärmepumpen-Forschung - FWS

News aus der Wärmepumpen-Forschung
18. Tagung des BFE-Forschungsprogramms
«Wärmepumpen und Kälte»
27. Juni 2012, HTI Burgdorf
Abhängigkeiten des optimalen Teillastverhältnisses des Kompressors
Seite 22
Bei der Entwicklung der optimalen Regelung muss der Entwicklungsingenieur das
Teillastverhalten des Kompressors genau kennen und sich darüber bewusst sein, welche
Grössen das optimale Teillastverhältnis bzw. die optimale Kompressordrehzahl beeinflussen.
Untersuchungen zeigen, dass die optimale Kompressordrehzahl nopt, welche im Teillastbetrieb
aus Effizienzgründen nicht unterschritten werden darf, nahezu unabhängig ist von der
Umgebungstemperatur (Bild 5), der relativen Feuchtigkeit der Umgebungsluft (Bild 6) sowie
von der Heizkurve. Die optimale Kompressordrehzahl kann somit für einen gegebenen
Kompressor nahezu unabhängig vom quellen- und senkenseitigen Betriebszustand der L/W-
WP mit relativ geringem Aufwand experimentell ermittelt werden.
Leistungszahl COP [-]
Einfluss der Umgebungstemperatur
6.5
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
2000
3000
n opt =3300 min -1
4000
5000
Kompressordrehzahl [min -1 ]
6000
6°C
2°C
0°C
7000
Bild 5: Leistungszahl (ohne
Ventilatorleistung) des L/W-WP-
Prototyps mit Inverter-Scroll
Kompressor mit Dampfeinspritzung in
Funktion der Kompressordrehzahl aus
Messungen für 0°C, 2°C und 6°C
Umgebungstemperatur, 85% rel.
Feuchtigkeit und Heizkurve Minergie
(VL/RL 30°C/25°C bei -10°C
Umgebungstemperatur)
Alleinige Leistungsregelung des Kompressors
Leistungszahl COP [-]
Einfluss der relativen Feuchtigkeit
6.5
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
2000
3000
n opt =3300 min -1
4000
5000
Kompressordrehzahl [min -1 ]
6000
85%
95%
7000
Bild 6: Leistungszahl (ohne
Ventilatorleistung) des L/W-WP-
Prototyps mit Inverter-Scroll
Kompressor mit Dampfeinspritzung in
Funktion der Kompressordrehzahl aus
Messungen für 85% und 95% rel.
Feuchtigkeit, 6°C Umgebungstemperatu,
und Heizkurve Minergie
(VL/RL 30°C/25°C bei -10°C
Umgebungstemperatur)
Wird lediglich der Kompressor leistungsgeregelt, hat die Wahl des Luftvolumenstromes
aufgrund der Abhängigkeit der Ventilatorleistung vom Luftvolumenstrom einen erheblichen
Einfluss auf die optimale Regelung des Kompressors sowie auf die resultierende Effizienz der
L/W-WP. Bei der Wahl des Luftvolumenstromes muss ein geeigneter Kompromiss bezüglich
Effizienz im Teillastbetrieb sowie bezüglich Effizienz und Funktion im Volllastbetrieb
eingegangen werden.