Operation analysis of the air-source heat pump using TRNSYS simulation tool

In order to achieve ambitious goals for energy efficiency and requirements for near zero energy buildings, various technological solutions enabling the use of renewable energy are proposed and applied. One such rapidly spreading technology is heat pumps. However, the use of air-­to-­water heat pumps...

Descripción completa

Guardado en:
Detalles Bibliográficos
Autores principales: Gabrielė Daugirdaitė, Giedrė Streckienė, Tomas Kropas
Formato: article
Lenguaje:EN
LT
Publicado: Vilnius Gediminas Technical University 2021
Materias:
T
Q
Acceso en línea:https://doaj.org/article/c6a1a32c2db84f258fb4a02d1b13a27a
Etiquetas: Agregar Etiqueta
Sin Etiquetas, Sea el primero en etiquetar este registro!
id oai:doaj.org-article:c6a1a32c2db84f258fb4a02d1b13a27a
record_format dspace
spelling oai:doaj.org-article:c6a1a32c2db84f258fb4a02d1b13a27a2021-11-23T14:40:54ZOperation analysis of the air-source heat pump using TRNSYS simulation tool2029-23412029-225210.3846/mla.2021.15266https://doaj.org/article/c6a1a32c2db84f258fb4a02d1b13a27a2021-09-01T00:00:00Zhttps://journals.vgtu.lt/index.php/MLA/article/view/15266https://doaj.org/toc/2029-2341https://doaj.org/toc/2029-2252In order to achieve ambitious goals for energy efficiency and requirements for near zero energy buildings, various technological solutions enabling the use of renewable energy are proposed and applied. One such rapidly spreading technology is heat pumps. However, the use of air-­to-­water heat pumps in countries where the cold season is cold and humid has unfavourable conditions for the operation of this equipment during the heating season. As a result, the performance efficiency of the equipment decreases. This article presents the simulation results of an air-­to-­water heat pump operation in Lithuania using the TRNSYS modelling tool; its nominal heating capacity is 6.55 kW. The model was calibrated using real data obtained at Vilnius Gediminas Technical University when measurements were performed under heat pump freezing conditions. The seasonal performance factor of the heat pump heating mode was determined during the calculation. Parametric analysis of the model was also performed, when sensitivity of the model to the initial climatic data was observed. Comparable results are obtained for Vilnius, Prague and London. Article in Lithuanian. Šilumos siurblio oras–vanduo veikimo tyrimas taikant TRNSYS modeliavimo priemonę Santrauka Siekiant ambicingų energijos efektyvumo ir beveik energijos nevartojantiems pastatams keliamų reikalavimų ir tikslų, įvairūs technologiniai sprendimai, įgalinantys atsinaujinančiosios energijos vartojimą, siūlomi bei taikomi. Viena tokių sparčiai plintančių technologijų – šilumos siurbliai. Tačiau taikant šilumos siurblius oras–vanduo šalyse, kur šaltasis sezonas šaltas ir drėgnas, susiduriama su nepalankiomis sąlygomis šiai įrangai veikti šildymo sezono metu. Dėl šios priežasties įrangos veikimo efektyvumas mažėja. Šiame straipsnyje pristatomi šilumos siurblio oras–vanduo, kurio nominalioji šildymo galia 6,55 kW, veikimo analizės rezultatai Lietuvos klimato sąlygomis taikant TRNSYS modeliavimo priemonę. Darbui taikytas skaitinis modelis buvo kalibruotas naudojant realius duomenis, gautus Vilniaus Gedimino technikos universitete, kai eksperimentiniai matavimai atlikti esant šilumos siurblio užšalimo sąlygoms. Skaičiavimų metu nustatomas šilumos siurblio šildymo režimo efektyvumas. Modeliuojant taip pat atlikta modelio parametrinė analizė, kai stebima, kiek pradiniai klimato duomenys turi įtakos modelio rezultatams. Lyginami Vilniaus, Prahos ir Londono miestų klimato sąlygas atitinkantys modeliavimo rezultatai. Reikšminiai žodžiai: eksperimentas, modeliavimas, šilumos siurblys oras–vanduo, sezoninis veiksmingumo koeficientas (SPF), šildymo sezonas, šilumos siurblio efektyvumas (COP), TRNSYS.Gabrielė DaugirdaitėGiedrė StreckienėTomas KropasVilnius Gediminas Technical Universityarticleexperimentsimulationair­-source heat pumpseasonal performance factor (spf)heating seasoncoefficient of performance (cop)trnsysTechnologyTScienceQENLTMokslas: Lietuvos Ateitis, Vol 13 (2021)
institution DOAJ
collection DOAJ
language EN
LT
topic experiment
simulation
air­-source heat pump
seasonal performance factor (spf)
heating season
coefficient of performance (cop)
trnsys
Technology
T
Science
Q
spellingShingle experiment
simulation
air­-source heat pump
seasonal performance factor (spf)
heating season
coefficient of performance (cop)
trnsys
Technology
T
Science
Q
Gabrielė Daugirdaitė
Giedrė Streckienė
Tomas Kropas
Operation analysis of the air-source heat pump using TRNSYS simulation tool
description In order to achieve ambitious goals for energy efficiency and requirements for near zero energy buildings, various technological solutions enabling the use of renewable energy are proposed and applied. One such rapidly spreading technology is heat pumps. However, the use of air-­to-­water heat pumps in countries where the cold season is cold and humid has unfavourable conditions for the operation of this equipment during the heating season. As a result, the performance efficiency of the equipment decreases. This article presents the simulation results of an air-­to-­water heat pump operation in Lithuania using the TRNSYS modelling tool; its nominal heating capacity is 6.55 kW. The model was calibrated using real data obtained at Vilnius Gediminas Technical University when measurements were performed under heat pump freezing conditions. The seasonal performance factor of the heat pump heating mode was determined during the calculation. Parametric analysis of the model was also performed, when sensitivity of the model to the initial climatic data was observed. Comparable results are obtained for Vilnius, Prague and London. Article in Lithuanian. Šilumos siurblio oras–vanduo veikimo tyrimas taikant TRNSYS modeliavimo priemonę Santrauka Siekiant ambicingų energijos efektyvumo ir beveik energijos nevartojantiems pastatams keliamų reikalavimų ir tikslų, įvairūs technologiniai sprendimai, įgalinantys atsinaujinančiosios energijos vartojimą, siūlomi bei taikomi. Viena tokių sparčiai plintančių technologijų – šilumos siurbliai. Tačiau taikant šilumos siurblius oras–vanduo šalyse, kur šaltasis sezonas šaltas ir drėgnas, susiduriama su nepalankiomis sąlygomis šiai įrangai veikti šildymo sezono metu. Dėl šios priežasties įrangos veikimo efektyvumas mažėja. Šiame straipsnyje pristatomi šilumos siurblio oras–vanduo, kurio nominalioji šildymo galia 6,55 kW, veikimo analizės rezultatai Lietuvos klimato sąlygomis taikant TRNSYS modeliavimo priemonę. Darbui taikytas skaitinis modelis buvo kalibruotas naudojant realius duomenis, gautus Vilniaus Gedimino technikos universitete, kai eksperimentiniai matavimai atlikti esant šilumos siurblio užšalimo sąlygoms. Skaičiavimų metu nustatomas šilumos siurblio šildymo režimo efektyvumas. Modeliuojant taip pat atlikta modelio parametrinė analizė, kai stebima, kiek pradiniai klimato duomenys turi įtakos modelio rezultatams. Lyginami Vilniaus, Prahos ir Londono miestų klimato sąlygas atitinkantys modeliavimo rezultatai. Reikšminiai žodžiai: eksperimentas, modeliavimas, šilumos siurblys oras–vanduo, sezoninis veiksmingumo koeficientas (SPF), šildymo sezonas, šilumos siurblio efektyvumas (COP), TRNSYS.
format article
author Gabrielė Daugirdaitė
Giedrė Streckienė
Tomas Kropas
author_facet Gabrielė Daugirdaitė
Giedrė Streckienė
Tomas Kropas
author_sort Gabrielė Daugirdaitė
title Operation analysis of the air-source heat pump using TRNSYS simulation tool
title_short Operation analysis of the air-source heat pump using TRNSYS simulation tool
title_full Operation analysis of the air-source heat pump using TRNSYS simulation tool
title_fullStr Operation analysis of the air-source heat pump using TRNSYS simulation tool
title_full_unstemmed Operation analysis of the air-source heat pump using TRNSYS simulation tool
title_sort operation analysis of the air-source heat pump using trnsys simulation tool
publisher Vilnius Gediminas Technical University
publishDate 2021
url https://doaj.org/article/c6a1a32c2db84f258fb4a02d1b13a27a
work_keys_str_mv AT gabrieledaugirdaite operationanalysisoftheairsourceheatpumpusingtrnsyssimulationtool
AT giedrestreckiene operationanalysisoftheairsourceheatpumpusingtrnsyssimulationtool
AT tomaskropas operationanalysisoftheairsourceheatpumpusingtrnsyssimulationtool
_version_ 1718416728713592832