Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Modeled heat pump work

Maciej Andrzej Porębski

Abstract

This work aims to present the topic of an ecological heating system, which is a heat pump. As a result of increasingly noticeable air pollution, the selection of a heat pump as a heat source is becoming more frequent. The choice of a heat pump also has a significant impact on co-financing and financial reductions resulting from the choice of a zero-emission heat source. It is not only ecology that makes this type of device more and more often chosen as a heat source in buildings. Ease of use, reliability and low costs are also very important, which are successfully implemented by heating with a heat pump. The undoubted advantage is also the variety of heating system solutions based on heat pumps, which can adapt to many types of lower heat sources from which heat is obtained for heating buildings. Thanks to this diversity of solutions, a wide spectrum of practical applications is possible. This work also touches on the topic of floor heating system. This way of transferring heat to rooms is gaining popularity due to its advantages, and in combination with a heat pump-based heating system is the merits of this work. All work is divided into individual chapters. The first chapter is devoted to the history, idea and operation of heat pumps and underfloor heating. The reader in this part of the work will be able to get acquainted initially with the issue covered by this work. The second chapter is devoted to the residential building project selected for this work. In order to present the most real results, the simulation contained in the work reflects the existing design of a single-family residential building. All its features and properties have been described and discussed in detail. The third chapter discusses the selection of the actual heat pump model that was chosen for the simulation. Based on the characteristics of the above-mentioned heat pump, a description of central heating and hot water supply is also provided. In addition, heat gains and its losses in terms of calculation were presented, which were included in the simulation. The fourth chapter presents the created simulation, its functions, theoretical assumptions and issues that the simulation does not cover in its operation. The COP value was also calculated for the heat pump operating conditions contained in the simulation. The model that was created for the needs of simulation takes into account the most important factors affecting the layout of a heated residential building. The building as an object is subjected in real conditions to many factors that ultimately shape the characteristics of the heating system. The fifth chapter presents the results of the simulation for a selected residential building project in different weather conditions. In order to reflect the real response of the heating system, the heated building should be subjected to real forces. Temperatures in different regions of Poland may have different values, however for work purposes it was decided that the heated building would be located near Warsaw. All the results in this chapter are presented for analysis, which takes place in the sixth chapter. The last chapter is devoted to discussing the results of simulation of a building heated by a heat pump together with an underfloor heating system. Conclusions regarding the results were used to evaluate the simulation and the correctness of its assumptions. Thanks to this, it was possible to show the right decisions about modeling the work of the heat pump and see the imperfections, which were discussed. In connection with the imperfections that arose, their genesis and possibilities of repairing their effects were presented. 5 This diploma thesis, taking into account the real building, heat pump model and heat exchange processes, gives a broader view about the heating system based on underfloor heating and heat pump
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Maciej Andrzej Porębski (FPAE) Maciej Andrzej Porębski,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Modelowanie pracy pompy ciepła
Supervisor
Andrzej Grzebielec (FPAE/IHE) Andrzej Grzebielec,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)
Study subject / specialization
, Energetyka (Power Engineering)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
23-09-2019
Issue date (year)
2019
Pages
107
Internal identifier
MEL; PD-5234
Reviewers
Hanna Jędrzejuk (FPAE/IHE) Hanna Jędrzejuk,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Andrzej Grzebielec (FPAE/IHE) Andrzej Grzebielec,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
pompa ciepła, ogrzewanie podłogowe, ekologia, ogrzewanie
Keywords in English
heat pump, underfloor heating, ecology, heating
Abstract in Polish
Niniejsza praca ma na celu przedstawienie tematyki ekologicznego systemu ogrzewania, jakim jest pompa ciepła. Na skutek coraz bardziej odczuwalnego zanieczyszczenia powietrza wybór pompy ciepła jako źródła ciepła jest coraz częstszy. Na korzyść wyboru pompy ciepła ma również znaczący wpływ dofinansowania oraz ulgi finansowe wynikające z wyboru źródła ciepła o zerowej emisji zanieczyszczeń. Nie tylko ekologia decyduje o tym, że tego typu urządzenia są coraz częściej wybierane jako źródło ciepła w budynkach. Bardzo ważne są również prostota obsługi, niezawodność oraz niskie koszty, które to cechy są z dobrym rezultatem realizowane poprzez ogrzewanie pompą ciepła. Niewątpliwą zaletą jest również różnorodność rozwiązań systemów ogrzewania opartych na pompach ciepła, które mogą dopasować się do wielu rodzajów dolnych źródeł ciepła, z których pozyskiwane jest ciepło do ogrzewania budynków. Dzięki tej różnorodności rozwiązań możliwe jest szerokie spektrum praktycznych zastosowań. W tej pracy poruszono również tematykę systemu ogrzewania podłogowego. Ten sposób przekazywania ciepła do pomieszczeń zyskuje na popularności ze względu na swoje zalety, zaś w połączeniu z systemem ogrzewania opartym na pompie ciepła stanowi meritum niniejszej pracy. Całą pracę podzielono na poszczególne rozdziały. Pierwszy rozdział poświęcony jest historii, idei oraz sposobu działania pomp ciepła oraz ogrzewania podłogowego. Czytelnik w tej części pracy będzie mógł zapoznać się wstępnie z zagadnieniem, którego dotyczy niniejsza praca. Drugi rozdział poświęcony jest wybranemu do celów tej pracy projektowi budynku mieszkalnego. W celu przedstawienia jak najbardziej rzeczywistych wyników, symulacja zawarta w pracy odzwierciedla istniejący projekt budynku mieszkalnego jednorodzinnego. Wszystkie jego cechy oraz właściwości zostały szczegółowo opisane i omówione. Trzeci rozdział porusza omówienie wyboru rzeczywistego modelu pompy ciepła, którą wybrano do celów symulacji. Na podstawie właściwości wyżej wymienionej pompy ciepła przedstawiono również opis centralnego ogrzewania oraz zapewnienia ciepłej wody użytkowej. Dodatkowo przedstawiono zyski ciepła oraz jego straty pod względem obliczeniowym, które zostały uwzględnione w symulacji. Czwarty rozdział przedstawia stworzoną symulację, jej funkcje, założenia teoretyczne oraz kwestie, których symulacja nie obejmuje w swoim działaniu. Obliczono również wartość COP dla warunków pracy pompy ciepła zawartych w symulacji. Model, który został stworzony dla potrzeb symulacji bierze pod uwagę najważniejsze czynniki wpływające na układ, jakim jest ogrzewany budynek mieszkalny. Budynek jako obiekt poddawany jest w rzeczywistych warunkach wielu czynnikom, które kształtują finalnie charakterystykę systemu ogrzewania. Piąty rozdział przedstawia wyniki symulacji dla wybranego projektu budynku mieszkalnego w różnych warunkach pogodowych. Aby odzwierciedlić rzeczywistą odpowiedz systemu ogrzewania, należy w symulacji poddać ogrzewany budynek rzeczywistym wymuszeniom. Temperatury w różnych regionach Polski mogą charakteryzować się różnymi wartościami, jednak dla celów pracy zdecydowano, że ogrzewany budynek będzie znajdował się pod Warszawą. Wszystkie wyniki zostały w tym rozdziale przedstawione w celu ich analizy, która to odbywa się w rozdziale szóstym. 3 Ostatni rozdział został poświęcony omówieniu wyników symulacji budynku ogrzewanego pompą ciepła wraz z systemem ogrzewania podłogowego. Wnioski dotyczące wyników posłużyły do oceny symulacji oraz słuszności jej założeń. Dzięki temu możliwe było ukazanie słusznych decyzji dotyczących modelowania pracą pompy ciepła oraz ujrzenie niedoskonałości, które to zostały omówione. W związku z niedoskonałościami, który wynikły, przedstawiono ich genezę oraz możliwości naprawy ich skutków. Niniejsza praca dyplomowa, uwzględniająca rzeczywisty budynek, model pompy ciepła oraz procesy wymiany ciepła, pozwala uzyskać szerszy pogląd na temat systemu ogrzewania opartego na ogrzewaniu podłogowym oraz pompie ciepła
File
  • File: 1
    Porębski_Maciej_Modelowanie_pracy_pompy_ciepła.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 34544

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTffd0c67711014c5e8b1a2d63a7ce672c/
URN
urn:pw-repo:WUTffd0c67711014c5e8b1a2d63a7ce672c

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page