WP-OPT komputerowy program symulacyjny instalacji z pompami ciepła

Walidacja

WP-OPT © jest programem do symulacji systemów grzewczych z pompami ciepła, w którym można obliczyć na przykład zużycie energii, roczny współczynnik efektywności lub przebieg temperatur źródła ciepła. Wyniki obliczeń tych programów symulacji zostały sprawdzone (potwierdzone) w wynikach pomiarów w istniejących obiektach.
Wyniki tego porównania zostaną przedstawione tutaj.

1. Porównanie z istniejącą i przyjętą w Niemczech metodą określania współczynnika sezonowej efektywności (VDI 4650)

W niemieckich zakładach energetycznych RWE zostały zebrane liczne wyniki pomiarów pracy pomp ciepła. Na podstawie wyników powstał "Arkusz określający przybliżone wartość rocznego współczynnika efektywności pomp ciepła". VDI 4650 (2003).

Ta metoda obliczeń wymaga pewnego wysiłku i wiedzy na temat parametrów technicznych. Ponieważ jest to tylko metoda uproszczona, nie uwzględnia ona realnej temperatury źródła (z wyjątkiem systemów powietrze/woda). Zgodność obliczania współczynnika SPF przez program WP-OPT z metodą zawartą VDI 4650 jest niezwykle wysoka.

Wytyczne VDI 4650 zostały rozszerzone w 2008 i 2009 r. w trybie monoenergetycznym, jak również o podgrzewanie wody użytkowej. Rozszerzenie to nie służy do rzeczywistej prognozy rocznego współczynnika efektywności pompy ciepła, ale służy bardziej jako kryterium porównania systemu. Obliczenia ciepłej wody nie uwzględniają typu zasobnika, zadanej temperatury w zasobniku, czy też dogrzewania elektrycznego grzałką elektryczną. Nie należy się też spodziewać pełnej zgodności obliczonych i pomierzonych wyników.

Wytyczne VDI 4650 pisze same o sobie: "Wytyczne nie są w stanie zastąpić szczegółowej symulacji, nie mogą też służyć jako przewodnik doboru instalacji z pompą ".

2. Pomiary istniejącej instalacji

Rzeczywiste zużycie energii, jak również sezonowy współczynnik efektywności mogą odbiegać od obliczeń w normowych warunkach i są zależne od wielu czynników:

Dlatego też trudno jest sprawdzić bez kosztownej techniki pomiarowej, czy prognozy symulacji komputerowej się rzeczywiście sprawdzą.
W celu walidacji przeprowadzono badania projektu (dom jednorodzinny Rodzina Heidecke, Dresden-Weixdorf) o następujących parametrach:

Obliczone zapotrzebowanie na ciepło w domu, biorąc pod uwagę zyski słoneczne przez okna, zyski wewnętrznych i systemu wentylacyjny z odzyskiem ciepła wyniosły 9.306 kWh. Pobór ciepłej wody występował: 1x w tygodniu do 45 ° C (bardzo pobór c.w.u.). System solarny wyposażony był w licznik energii.

Porównanie dla okresu 10/1999 do 9/2000
(Uwzględniono podatek VAT, obliczenia z przeciętnymi danymi pogodowymi)

Angry face

Odchylenie pomiędzy mierzonymi a prognozowanymi wartościami były bardzo małe i wyniosły 4,2%.

Ponieważ zima w sezonie 1999/2000 była bardzo łagodna, wynik testu powinien być bardziej korzystny niż symulacja. Dlatego po przeprowadzeniu drugiej symulacji, po podaniu rzeczywistej wartość temperatury w sezonie grzewczym 1999/2000 i przy uwzględnieniu miesięcznych poborów energii elektrycznej. Wyniki porównań można przeczytać poniżej:.

W pierwszych miesiącach zużycie energii są w dużym stopniu wyższe od oczekiwanej wartości. Wynika to z pozostałej wilgoci w budynku i niepełnej izolacji na strychu. Odchylenie to wystąpiło tylko w pierwszym roku. Później otrzymano te same wartości. Odchylenie wynosi pomiędzy 2% a 6%.

Angry face

Symulacja wyliczyła się, (biorąc pod uwagę zyski słoneczne), zużycie 1601 kWh (cwu i ogrzewanie). Początkowe różnice w zużyciu dla badanego obiektu w 1764 kWh, czyli 10% gorsze niż wyniki symulacji. Porównania obliczonych i zmierzonych temperatur solanki wykazało b. wysoką zgodność. Jednak w pomiarach pojawiły się kilka niższych wartości niż w prognozie (0 ° C grudnia, 5 ° C w maju), będąco skutkiem nadmiernego poboru energii z dolnego źródła ciepła (suszenie budynku).

Dodatkowo zrealizowano porównanie z różnymi obiektami: np. budynek o pow. ogrzewanej 80 m2 z grzejnikami radiatorowymi, 2 sondy 80 m, 10 kW (Źródło: Wiss. Techn. Mitteilungen der Fachhochschule Erfurt, Heft 2).

Angry face

Wyniki symulacji były o około 6 % gorsze niż zmierzone wartości.

Doświadczenie użytkownika (np. wyniki badań z firmy doradczej ds. energii Stampe) potwierdziły wyniki symulacji.

Podobne doświadczenia przekazali eksperci (np. dr Enkelmann z Forschungszentrum Rossendorf oraz Wärmepumpeninitiative Ostsachsen).

Podsumowując, warto zauważyć, że program WP-OPT © pozwala na osiągnięcie dużej zgodności prognoz w stosunku realnych kosztów i może służy jako sprawdzone narzędzie

Program komputerowy WP © OPT jest rekomendowany przez Niemieckie Stowarzyszenie Pomp Ciepła (BWP)!