Kaksivaiheisen ilma-vesilämpöpumpun hyötysuhde ja sen optimointi lämmöntuotannossa

Abstract

Diplomityö käsittelee ulkoilmaa lämmönlähteenään käyttävän kaksivaiheisen syrjäytyskompressoriin perustuvan lämpöpumpun mahdollisuuksia lämmöntuotannossa. Työssä käydään läpi yleisesti lämpöpumpputekniikkaa ja toimintaperiaatetta sekä syvennytään kaksivaiheisen lämpöpumpun prosessiin. Työssä käsitellään myös lauhduttimen sarjaan kytkennän ja alijäähtymisen vaikutusta hyötysuhteeseen kaksivaiheista puristusta käytettäessä. Työssä tehtyjen laskentojen perusteella voidaan todeta, että ulkoilmaa lämmönlähteenään käyttävän lämpöpumpun hyötysuhde on hyvä jopa korkeilla tuottolämpötiloilla varsinkin tilanteessa, jossa huomioidaan kylmäaineen alijäähtyminen ja lauhduttimien sarjaan kytkentä. Työn pohjalta muodostuu käsitys ilma- vesilämpöpumppujen mahdollisuuksista ja saavutettavista hyötysuhteista lämmöntuotannossa, kun lämpöpumpulla tuotettava lämpötila on +70°C ja +90°C välillä.

This thesis presents possibilities in heat production with two stage air to water heat pump using displacement compressor. Heat pump process and principles are presented in the first part of this thesis. Heat pump process is then deepened to take two stage compression into account. Series connection of heat pumps and effect of additional subcooling are also taken into account as ways to increase efficiency.

Efficiency of air source heat pump can be good especially when series connection of heat pumps and addittional subcooling are taken into account. The reader should make good assumption about the possibilities of two stage air to water heat pump in heat production when the supply temperature is in the range of +70°C ja +90°C.